DE3722238C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abreinigung von
Filterkerzen in Anschwemmfiltern für Flüssigkeiten, wobei
nach jedem Anschwemmvorgang und Filtervorgang ein an der
Außenseite der Filterkerze sich absetzender, aus einer
Schicht von Filterhilfsmittel und einer Schmutzschicht
bestehender Filterkuchen durch eine Druckluftströmung
getrocknet und durch mechanische Bewegung der Filterkerze
von dieser abgeworfen wird.
Bei Anschwemmfiltern wird vor Beginn der Filtration auf
der Außenseite der Filterkerze ein Filterhilfsmittel
angeschwemmt, beispielsweise Kieselgur. An diesem
Filterhilfsmittel werden die in der verschmutzten
Flüssigkeit enthaltenen Feststoffpartikel angelagert. Die
aus dem Filterhilfsmittel bestehende Filterschicht hat
eine wesentlich geringere Porenweite als das darunter
befindliche Filtermedium.
Mit zunehmender Verschmutzung der Schicht von
Filterhilfsmittel steigt der Differenzdruck am Filter an.
Bei Erreichen eines vorgegebenen Differenzdrucks muß eine
Abreinigung des Filterkuchens und anschließend ein
erneuter Anschwemmvorgang erfolgen, bevor die Filtration
fortgesetzt werden kann.
Die Abreinigung des Filterkuchens kann durch Rückspülung
mit Flüssigkeit erfolgen. Hierzu wird der
Flüssigkeitsstrom umgekehrt; zur Verstärkung der
Rückspülströmung wird in vielen Fällen ein Luft- oder
Gaspolster im Reinraum des Filtergehäuses benutzt. Beim
Öffnen eines Ablaßventils entsteht durch die Entspannung
des Luft- oder Gaspolsters ein verhältnismäßig hoher
Druckstoß, der zu einer kurzzeitigen starken Strömung in
den Filterkerzen führt. Dadurch wird der Filterkuchen
gelöst und bei der Entleerung des Filtergehäuses als
Schlamm ausgetragen.
Der so erhaltene Schlamm enthält noch einen
verhältnismäßig großen Flüssigkeitsanteil und muß deshalb
in einem aufwendigen Arbeitsablauf aufbereitet und
getrocknet werden. Dies geschieht beispielsweise in einem
gesonderten Schlammfilter.
Bei einem bekannten Verfahren (DE-AS 22 27 821) wird die
Flüssigkeit im Schmutzraum durch ein Druckgas ersetzt,
durch einen erhöhten Druck im flüssigkeitsgefüllten
Reinraum wird der Filterkuchen von den Filterkerzen
abgesprengt und anschließend durch Luftzufuhr homogenisiert.
Bekannt ist es auch (US-PS 45 26 688), den Filterkuchen
wahlweise im getrockneten Zustand oder in nassem Zustand
durch mechanische Rüttelbewegungen der Filterkerzen
abzuwerfen. Ein Rückspülvorgang ist dabei nicht vorgesehen.
Bei einem anderen bekannten Verfahren erfolgt ein
Trockenaustrag des Filterkuchens. Hierbei wird nach
Erreichen eines vorgegebenen Differenzdrucks am Filter
Druckluft oder Druckgas in den Schmutzraum des
Filtergehäuses geleitet, so daß die darin enthaltene
Flüssigkeit herausgedrückt wird. Bei der fortgesetzten
Luft- oder Gaszufuhr wird der Filterkuchen auf den
Filterkerzen getrocknet und anschließend durch eine
mechanische Bewegung der Filterkerze abgeworfen. Die
mechanische Bewegung der Filterkerze erfolgt bei einem
bekannten Verfahren (DE-PS 28 28 976) durch einen
Rüttelantrieb, der die die Filterkerzen tragende Trennwand
im Filtergehäuse so stark rüttelt, daß der Filterkuchen
von den Filterkerzen abfällt. Der hierzu erforderliche
konstruktive Aufwand ist hoch; außerdem werden die
Filterkerzen durch die auftretenden Beschleunigungskräfte
stark beansprucht.
Bei dem bekannten Verfahren der eingangs genannten Gattung
(DE-PS 28 28 976) zur Abreinigung von Filterkerzen wird
der Filterkuchen in schon fast vollständig getrocknetem
Zustand ausgetragen, so daß keine aufwendige
Schlammtrocknung mehr erforderlich ist. Da das Absprengen
und Lösen des Filterkuchens hierbei rein mechanisch
erfolgt, können Teile des Filterkuchens an der Filterkerze
zurückbleiben, die bei dem nachfolgenden Anschwemmvorgang
eine gleichmäßige Anschwemmung des Filterhilfsmittels
stören. Insbesondere wäre es nachteilig, wenn sich
Schmutzpartikel, die wesentlich gröber sind als die
Partikel des Filterhilfsmittels, unmittelbar am
Filterstrumpf ablagern würden, weil dadurch an einzelnen
Stellen die Ausbildung der feinporigen Schicht von
Filterhilfsmittel unterbrochen wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, das es ermöglicht,
die Filterkerze vollständig zu reinigen, ohne die mit
einer Naßabreinigung verbundenen Nachteile des Austrags
von nassem Schlamm in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur
Abreinigung noch verbleibender Reste des Filterkuchens auf
der Filterkerze mindestens nach mehreren, jeweils einen
Anschwemmvorgang, einen Filtervorgang und einen Trocken-
Abreinigungsvorgang umfassenden Betriebszyklen eine zur
Filterströmungsrichtung entgegengesetzt gerichtete
Rückspülströmung durchgeführt wird, und daß die
Rückspülströmung in den Zulauf für die ungefilterte
Flüssigkeit gedrückt wird.
Durch den Rückspülvorgang werden alle an der Filterkerze
noch verbliebenen Reste von Filterhilfsmittel und/oder
Schmutz vollständig entfernt, so daß bei dem nachfolgenden
Anschwemmvorgang sichergestellt ist, daß sich unmittelbar
an der Kerzenaußenseite eine zusammenhängende Schicht von
Filterhilfsmittel anlagert. Da die durch den
Rückspülvorgang abgeschwemmten Reste des Filterkuchens
sehr gering sind, kann die Rückspülflüssigkeit in den
Schmutztank geleitet werden; ein Schlammaustrag mit der
Notwendigkeit nachfolgender Schlammtrocknung ist nicht
erforderlich. Die Vorteile der Trockenabreinigung, nämlich
der Austrag des weitestgehend schon auf der Filterkerze
getrockneten Filterkuchens, bleiben uneingeschränkt
erhalten.
Gemäß einer vorteilhaften, verfahrenstechnisch sehr
einfach durchzuführenden Ausgestaltung der Erfindung
erfolgt die Rückspülströmung durch Beaufschlagung der
Flüssigkeit auf der Reinseite mit Druckluft oder -gas.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung
dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer
Filtervorrichtung für Flüssigkeiten. In einem
geschlossenen Filtergehäuse 1, das durch eine Trennwand 2
in einen Reinraum 3 und einen Schmutzraum 4 unterteilt
wird, sind vorzugsweise mehrere Filterkerzen angeordnet,
von denen in der Zeichnung nur eine Filterkerze 5
vereinfacht dargestellt ist.
Die Filterkerze 5 weist einen (nicht dargestellten)
Stützkörper in Form einer Schraubenfeder auf, die an ihrer
Außenseite einen Filterstrumpf trägt. Die Schraubenfeder
bildet einen hohlzylindrischen, durchbrochenen Stützkörper
mit profilierter Außenfläche für den Filterstrumpf. An
ihrem unteren Ende ist die Filterkerze 5 verschlossen; an
ihrem oberen Ende ist die Filterkerze 5 durch eine Bohrung
in der Trennwand 2 mit dem Reinraum 3 verbunden.
Ein Preßluftzylinder bildet einen Abreinigungsantrieb 6
für die Filterkerze 5; seine in das Filtergehäuse 1
eingeführte Schubstange 7 ist mit dem unteren Ende des
Stützkörpers der Filterkerze 5 verbunden, um diese in
Längsrichtung zu bewegen.
Ein Schmutztank 8, der die zu reinigende Flüssigkeit
aufnimmt, ist über einen Zulauf 9, eine Filterpumpe 10 und
ein Ventil 11 mit dem Schmutzraum 4 verbunden. Aus dem
Reinraum 3 führt eine Leitung 12 über ein Ventil 13 in
einen Reintank 14, der die gefilterte Flüssigkeit
aufnimmt. Am Boden des Schmutzraums 4 ist ein durch einen
Zylinder 15 betätigbarer Schlammaustragsverschluß 15a
angebracht, der es ermöglicht, den weitgehend getrockneten
Schlamm aus dem Schmutzraum 4 in einen darunter
befindlichen Behälter 16 auszutragen.
Eine Druckluftleitung 17, die mit einer (nicht
dargestellten) Druckluftquelle verbunden ist, ist über ein
Ventil 18 mit dem oberen Bereich des Schmutzraums 4
verbindbar. Eine von der Druckluftleitung 17 abzweigende Leitung 19
ist über ein Ventil 20 mit dem Reinraum 3 verbindbar.
Im Schmutztank 8 befindet sich ein Anschwemmtrichter 21,
in den durch eine Dosiereinrichtung 22 ein
Filterhilfsmittel, beispielsweise Kieselgur, gegeben
werden kann. Von der Leitung 12 ist eine Leitung 23
abgezweigt, die über ein Ventil 24 in den
Anschwemmtricher 21 führt. Der Ausgang des
Anschwemmtrichters 21 kann über eine Leitung 25 und ein
Dreiwegeventil 26 mit dem Zulauf 9 verbunden werden. In
die Leitung 25 mündet auch ein Ansaugstutzen 27 vom Boden
des Schmutztanks 8. In der anderen Stellung des
Dreiwegeventils 26 ist der Zulauf 9 mit einem aus dem
Reintank 14 kommenden Ansaugstutzen 28 verbunden.
Auf dem unteren Bereich des Schmutzraums 4 führt eine
Rückspülleitung 29 über ein Ventil 30 in die in den
Schmutztank 8 mündende Leitung 23. Eine Leitung 31 führt
über ein Ventil 32 ebenfalls in diese Leitung 23 und in
den Schmutztank 8.
Alle beschriebenen Ventile können durch eine gemeinsame
Steuerung für den im folgenden beschriebenen
Betriebsablauf der Anschwemmfiltervorrichtung gesteuert
werden. Ebenso werden die Filterpumpe 10, der
Abreinigungsantrieb 6, die Dosiereinrichtung 22 und der
Zylinder 14 für den Schlammaustrag gesteuert.
Vor Inbetriebnahme der Anschwemmfiltervorrichtung sind
alle Ventile geschlossen; das Dreiwegeventil 26 befindet
sich in der Stellung, in der der aus dem Schmutztank 8
herausführende Ansaugstutzen 27 mit dem Zulauf 9
verbunden ist.
Zunächst wird das Filtergehäuse 1 aus dem Reintank 14
durch die Filterpumpe 10 gefüllt, wobei das Dreiwegeventil
26 die Verbindung zum Ansaugstutzen 28 herstellt und das
Ventil 11 geöffnet ist. Während des Füllvorgangs werden
die Filterkerzen 5 durch den Abreinigungsantrieb 6 bewegt, um eine
Spülwirkung zu erreichen, so daß möglicherweise anhaftende
Reste von Filterhilfsmittel oder Schmutz entfernt werden.
Durch die Dosiereinrichtung 22 wird Filterhilfsmittel in
den Anschwemmtrichter 21 gegeben. Während des
Anschwemmvorgangs fördert die Filterpumpe 10 die
Flüssigkeit mit Filterhilfsmittel aus dem
Anschwemmtrichter 21 über das Dreiwegeventil 26 und die
Leitung 9 in das Filtergehäuse 1. Das Ventil 24 ist
geöffnet und das Ventil 13 ist geschlossen, so daß die
Anschwemmströmung im Kreislauf durch die Leitungen 12 und
23 wieder in den Anschwemmtrichter 21 gelangt. Die übrigen
Ventile sind dabei geschlossen.
Für den anschließenden Filtervorgang wird die zu
filtrierende Flüssigkeit aus dem Schmutztank 8 über den
Ansaugstutzen 27, das Dreiwegeventil 26, die Filterpumpe
10 und das Ventil 11 in den Schmutzraum 4 des
Filtergehäuses 1 gepumpt. Die Flüssigkeit strömt von außen
durch die auf dem Filterstrumpf der Filterkerze 5
angelagerte Schicht von Filterhilfsmittel in die
Filterkerze hinein, wobei sich die Schmutzpartikel an der
Außenseite der Schicht von Filterhilfsmittel ablagern. Die
filtrierte Flüssigkeit gelangt in den Reinraum 3 und von
dort durch die Leitung 12 und das geöffnete Ventil 13 in
den Reintank 14. Die übrigen Ventile sind hierbei
geschlossen. Der Filtervorgang wird fortgesetzt, bis sich
durch die zunehmende Schmutzablagerung an der Filterkerze
5 ein vorgegebener Differenzdruck zwischen dem Schmutzraum
4 und dem Reinraum 3 einstellt, so daß eine Abreinigung
der Filterkerze 5 notwendig wird.
Vor dem Abreinigungsvorgang wird das Filtergehäuse 1
entleert. Aus der Druckluftleitung 17 wird Druckluft über das Ventil
18 in das Filtergehäuse 1 eingeblasen. Der
Flüssigkeitsanteil, der unter der Wirkung der
Drucklufteinblasung durch die Filterkerze 5 gedrückt wird,
gelangt in den Reinraum 3 und von dort über die Leitung 12
und das Ventil 13 in den Reintank 14. Die übrige
Flüssigkeit wird durch die Rückspülleitung 29 und das Ventil 30 in
den Schmutztank 8 gedrückt. Ein im Reinraum 3
verbleibender Flüssigkeitsrest gelangt über die Leitung 31
und das Ventil 32 ebenfalls in den Schmutztank 8. Bei
diesem Entleervorgang sind die Ventile 11, 13, 20 und 24
geschlossen.
Anschließend erfolgt das Trocknen des Filterkuchens auf
der Filterkerze 5. Zu diesem Zweck wird weiter durch das
geöffnete Ventil 18 Druckluft in den Schmutzraum 4
geblasen. Die Ventile 30 und 32 werden intermittierend
geöffnet, um anfallende Flüssigkeitsreste aus dem Reinraum
3 und dem Schmutzraum 4 in den Schmutztank 8
auszuschleusen. Zur Abführung der Luft aus dem Reinraum 3
wird das Ventil 13 oder ein dazu parallel geschaltetes
(nicht dargestelltes) Ventil geöffnet, das ebenfalls in
den Reintank 14 mündet.
Wenn der auf der Filterkerze 5 befindliche Filterkuchen
ausreichend getrocknet ist, wird das Ventil 18 geschlossen
und die Ventile 30 und 32 werden geöffnet, um den Druck im
Filtergehäuse 1 abzubauen. Durch mechanische Bewegung der
Filterkerze 5 mittels des Abreinigungsantriebs 6 wird der
Filterkuchen von der Filterkerze 5 abgeworfen und durch
den Verschluß 15 in den Behälter 16 ausgetragen.
Im Normalfall, d. h. wenn noch keine zusätzliche
Abreinigung der Filterkerze 5 erforderlich ist, beginnt
nun wieder der nächste Betriebszyklus mit dem anfangs
beschriebenen Füllen des Filtergehäuses 1.
Nach mehreren Betriebszyklen wird eine Rückspülung der
Filterkerze 5 mit Flüssigkeit durchgeführt. Dazu wird
zunächst das Filtergehäuse 1 mittels der Filterpumpe 10
bei geöffnetem Ventil 11 aus dem Reintank 14 gefüllt. Das
Ventil 24 ist geöffnet; die übrigen Ventile sind
geschlossen. Anschließend wird das Ventil 20 geöffnet. Die
aus der Druckluftleitung 17 in den Reinraum 3 eingeblasene
Druckluft drückt die Flüssigkeit aus dem Reinraum 3
entgegengesetzt zu der Filterströmungsrichtung durch die
Filterkerze 5. Dabei werden alle noch an der Außenseite
der Filterkerze 5 befindlichen Reste des Filterkuchens
abgespült. Durch den Zulauf 9 strömt die Flüssigkeit bei
geöffnetem Ventil 11 durch die stehende Filterpumpe 10 in
den Schmutztank 8. Das Dreiwegeventil 26 ist dabei so
eingestellt, daß der Zulauf 9 mit dem Ansaugstutzen 27
verbunden ist und der Ansaugstutzen 28 abgesperrt ist. Das
Ventil 30 ist geöffnet, so daß eine Restentleerung des
Schmutzraums 4 über die Rückspülleitung 29 erfolgen kann. Alle
übrigen Ventile sind geschlossen.
Nach Beendigung des Rückspülvorgangs wird das
Filtergehäuse 1 in der eingangs beschriebenen Weise
gefüllt, bevor ein erneuter Betriebszyklus beginnt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Abreinigung von Filterkerzen in
Anschwemmfiltern für Flüssigkeiten, wobei nach jedem
Anschwemmvorgang und Filtervorgang ein an der Außenseite
der Filterkerze sich absetzender, aus einer Schicht von
Filterhilfsmittel und einer Schmutzschicht bestehender
Filterkuchen durch eine Druckluftströmung getrocknet und
durch mechanische Bewegung der Filterkerze von dieser
abgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Abreinigung noch verbleibender Reste des Filterkuchens auf
der Filterkerze mindestens nach mehreren, jeweils einen
Anschwemmvorgang, einen Filtervorgang und einen Trocken-
Abreinigungsvorgang umfassenden Betriebszyklen eine zur
Filterströmungsrichtung entgegengesetzt gerichtete
Rückspülströmung durchgeführt wird, und daß die
Rückspülströmung in den Zulauf für die ungefilterte
Flüssigkeit gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückspülströmung durch Beaufschlagung der Flüssigkeit
auf der Reinseite mit Druckluft oder -gas erfolgt.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FAUDI FILTERSYSTEME GMBH, 35260 STADTALLENDORF, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |